MOF衍生制备的CoP/RGO复合材料储钠性能研究

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基于转换反应储钠机理的CoP具有高理论比容量和资源丰富等优点,被认为是一种极具应用前景的新型钠离子电池负极材料。然而,受本征电导率低、电化学过程中体积过度膨胀等因素制约,致使其电化学性能较差。因此,本项目在前期研究的基础上,采用简单回流法与低温磷化热处理相结合的方法,制备出具有高电子/离子电导和高电活性表面还原石墨烯纳米片缠绕CoP纳米颗粒的复合材料(CoP/RGO)。化学计量比优化的CoP/RGO展现出了优异储钠循环性能(在500 mA·g-1电流密度下循环500次后可逆比容量可维持在155 mAh·g-1,相应的每次循环的容量衰退率仅为0.065%)和倍率性能(在2 A g-1的电流密度下,可逆比容量可以保持在173 mAh g-1)。通过变扫速循环伏安曲线(CV)、恒电流间歇滴定技术(GITT)和交流阻抗测试(EIS)等电化学手段测试表明,材料展现出的高赝电容贡献,低反应电阻和高的离子扩散系数是材料表现出优异电化学性能的重要原因。此外,在容量匹配的原则下,我们成功组装了钠离子全电池CoP/RGO//Na3V2(PO4)3,全电池在100 mA·g-1电流密度下,首次可逆比容量可高达231.1 mAh g-1。基于材料的低成本和优异电化学性能的特性,为低成本、高性能其他电极材料的设计、构筑及应用提供科学思路和依据。